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fraunhofer1219今日、ヒートポンプは、圧縮機技術に基づいてほぼ独占的に動作しています。 コンプレッサーには有害な冷媒が必要です。 このような背景に対して、6つのフラウンホーファー研究所が フラウンホーファーライトプロジェクト「エルカウェ」 有害な冷媒なしで管理できる高効率の電気熱量ヒートポンプ。

電気熱量システムを含むソリッドステートヒートポンプは、水などの無害な流体を使用します。 カロリーシステムもノイズレスです。これは、たとえば電気自動車の空調に重要です。 以前の調査結果は、電気熱量ヒートポンプが効率の点でコンプレッサー技術よりも優れていることも示唆しています。 「コンプレッサーベースのヒートポンプを長期的に完全に交換する機会があります」と、プロジェクトを率いるフラウンホーファーIPMのディレクターであるKarsten Buse教授は言います。 「この分野でこれまでに得られた知見によると、電気熱量は、加熱および冷却技術に破壊的な可能性を秘めている可能性があります。」

電気熱量ヒートポンプは大幅に高い効率を約束し、建物の空調用ヒートポンプの普及を促進します。 冷凍工学では、研究チームは主に産業用冷却技術、車両空調、サーバーおよび制御キャビネットの冷却、研究室の冷蔵庫に焦点を当てています。 基本的に、この技術は家庭用冷凍技術にも適しています。

科学者は材料とシステムの設計に取り組み、技術の破壊的な可能性を実証します。 フラウンホーファーIKTSは、セラミック電気熱量材料およびコーティングに関する豊富な経験を持っています。 フラウンホーファーIAPとLBFは、電気熱量ヒートポンプで使用するためにさらに開発されたポリマー材料の開発に関するノウハウを提供します。 コンポーネントの絶縁と機能化のための特別なコーティングは、フラウンホーファーFEPによって開発されています。 機能性ポリマーに加えて、フラウンホーファーLBFは、材料とシステムの寿命と信頼性も調査します。 フラウンホーファーIAFは、ヒートポンプの電気制御を開発します。 材料とコンポーネントは、長期的に安定しており、十分に利用可能で、安価で、特に無害でなければなりません。 これらの能力をすべて組み合わせて、フラウンホーファーIPMが特許を取得したまったく新しいシステムアプローチを実現し、いわゆるヒートパイプ内の無害な流体をサーマルダイオードで蒸発および凝縮させることで熱伝達を実現します。

これまでのところ、熱除去は電気熱量システムの効率の点でボトルネックであることが証明されています。より速く動作するほど、ポンプはより効率的になります。 予備的な研究は、これが新しいコンセプトではるかに速く可能になることを示しています。 このシステムはアクティブなポンピングなしで動作するため、以前のシステムよりもはるかに高いサイクル周波数を実現します。 チームの目標である4年間で、100 Wのパフォーマンスと30 Kスタンドの温度スイングを持つデモンストレーターです。


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